NGUYÊN LÝ MÁY

Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Ths.. Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Ths... Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Ths... Khoa Cơ Khí – Công

Trang 1

NGUYÊN LÝ MÁY

KHOA C KHÍ – CÔNG NGH

TR NG Đ I H C NÔNG LÂM TP.HCM

Trang 2

Khoa Cơ Khí – Công Nghệ

Nguyên Lý Máy

Chư ng 1

C U T O VÀ PHÂN LO I C C U

Trang 3

Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Ths Trương Quang Trường - 3 -

I Những khái niệm c b n

bộ phận không thể tháo rời ra được nữa gọi lƠ tiết máy

1 Tiết máy

Trang 4

Trang 5

I Những kháỌ nỌ m Ơ bản

3 Kh p động

+ MốỌ nốỌ động gỌữa haỌ khâu lỌền nhau để h n Ơhế một phần

ƠhuỜển động t ng đốỌ gỌữa Ơhúng  kh p động

+ Toàn bộ Ơhỗ tỌếp ớúƠ gỌữa haỌ khâu g Ọ là một thành phần kh p động

Trang 6

I Những kháỌ nỌ m Ơ bản Phơn lo i khớp động

Trang 7

a) ThƯo số BTD bị h n Ơhế

Trang 8

a) ThƯo số BTD bị h n Ơhế

Trang 9

+ Khớp thấp: thành phần khớp động là mặt

b) ThƯo đặƠ đỌểm tỌếp ớúƠ

+ Khớp cao: thành phần khớp động là đường hay điểm

Trang 10

c) Theo tính ch t của chuyển động tư ng đối giữa các khơu

Kh p tịnh tỌến – Kh p quaỜ

Kh p phẳng – Kh p không gỌan

Trang 11

- Để thuận tiện cho việc nghiên cứu, các khớp được biễu diễn trên những hình vẽ bằng những lược đồ qui ước

4 L ợƠ đồ động

Trang 12

- Các khâu cũng được thể hiện qua các lược đồ đơn giản gọi là lược đồ khâu

- Trên lược đồ khâu phải thể hiện đầy đủ các khớp chuyển động, các kích

thước có ảnh hưởng đến chuyển động của khâu và chuyển động của cơ cấu

Trang 13

Trang 14

Chuỗi động phẳng Chuỗi động không gian

Trang 15

Khoa Cơ Khí – Cơng Nghệ Trường ĐH Nơng Lâm TPHCM Ths Trương Quang Trường - 15 -

là những thành phần cơ bản của máy có chuyển động xác định

Đó là những hệ thống cơ học dùng để biến đổi chuyển động của 1 hay một số vật thể thành chuyển động cần thiết của các vật thể khác

Khâu & Khớp động

Thực hiện các quá trình kỹ thuật nhờ chuyển động của các phần tử cùa nó

Trang 16

Trang 17

Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Ths Trương Quang Trường

II BậƠ tự ơo Ơ Ơấu

- 17 -

1 Định nghĩa

- Bậc tự do (BTD) của cơ cấu là thông số độc lập cần thiết để xác định vị trí của

cơ cấu, nó cũng là số khả năng chuyển động tương đối độc lập của cơ cấu đó

2 Tính b c t do của cơ cấu không gian (trường hợp tổng quát): W

W = W 0 ậ R.

Trong đó: W0 – BTD tổng cộng của các khâu động nếu để rời

R – số ràng buộc của tất cả khớp động trong cơ cấu

1 Số bậc tự do trong cơ cấu

1 khâu để rời trong không gian có 6 BTD  BTD tổng cộng của n khâu động là

W 0 = 6n

2 Số ràng buộc chứa trong cơ cấu

Khớp lọai k hạn chế k bậc tự do Nếu gọi pk là số khớp lọai k chứa trong cơ cấu

 tổng các ràng buộc do pk khớp lọai k gây nên là pk.k

5

5 4 3 2 1 1

5 4 3 2 1

k k



       Trong thực tế số ràng buộc

thường nhỏ hơn giá trị trên

vì trong cơ cấu tồn tại các ràng buộc trùng

Trang 18

II BậƠ tự do Ơ Ơấu

Ví dụ 1: Xét cơ cấu 4 khâu bản lề

+ Ràng buộc trực tiếp: ràng buộc giữa hai khâu do khớp nối trực tiếp giữa hai

khâu đó được gọi là ràng buộc trực tiếp

+ Ràng buộc gián tiếp: nếu tháo khớp A, giữa khâu 1 và 4 có ràng buộc gián tiếp

+ Ràng buộc trùng: nối khâu 1 và 4 bằng khớp A, giữa chúng có ràng buộc trực tiếp sau

 3 ràng buộc trùng Ràng buộc trùng chỉ xảy ra ở khớp đóng kín của cơ cấu

Gọi R0 là số ràng buộc trùng  tổng số ràng buộc trong cơ cấu:

Trang 19

Công thức tính bậc tự do của cơ cấu không gian: 6

k 0 k=1

Trang 20

3 B c t do của cơ cấu phẳng

a) Số bậc tự do trong cơ cấu

1 khâu để rời có 3 BTD  số BTD tổng cộng của n khâu động: W 0 = 3n

b) Số ràng buộc chứa trong cơ cấu

Cơ cấu phẳng có hai loại khớp: - khớp loại 4 chứa 1 ràng buộc

- khớp loại 5 chứa 2 ràng buộc

 tổng số ràng buộc trong cơ cấu: R = 1p 4 + 2p 5 ậ R 0

Ví dụ 3: Tính bậc tự do của cơ cấu tay quay – con trượt

Trang 21

-Cơ cấu toàn khớp

loại 5 với n = 2,

p 5 = 3

- Chọn hệ qui chiếu

gắn với giá

Ví dụ 4: Tính bậc tự do của cơ cấu chêm như hình vẽ

Trang 22

Ví dụ 5: Tính bậc tự do của cơ cấu hình bình hành

Cơ cấu toàn khớp loại 5 với: n = 4, p 5 = 6

- Bậc tự do của cơ cấu là

W=3.4 ậ (0 + 2.6) = 0 BTD

- Trên thực tế cơ cấu này làm việc được  điều này có gì mâu thu n không ?

RÀNG BU C TH A

Trang 23

- Chú ý khâu 5 không có tác dụng gì trong chuyển động của cơ cấu ABCD

- Nếu bỏ khâu 5 ra, cơ cấu thành cơ cấu 4 khâu bản lề với BTD bằng 1

-Khi thêm khâu 5 và 2 khớp E, F vào

+ thêm khâu 5 (EF)  thêm 3 bậc tự do

+ thêm 2 khớp lọai 5 (E, F)  thêm 4 ràng buộc

 thêm 1 ràng buộc Gọi r là số ràng bu c th a có trong cơ cấu, BTD của cơ cấu phẳng

W = 3n – (2p 5 + p 4 ) + r

Trong cơ cấu hình bình hành ở trên, r = 1 và W = 3.4 ậ (2.6 + 0) + 1= 1 BTD

Trang 24

Ví dụ 6: Tính bậc tự do của cơ cấu cam cần đẩy đáy con lăn

- Trong thực tế cơ cấu trên chỉ có 1 BTD vì chuyển động lăn của con lăn 2 quanh khớp C không ảnh hưởng đến chuyển động có ích của cơ cấu nên không được kể vào bậc tự do của cơ cấu

- BTD thêm vào mà không làm ảnh hưởng đến chuyển động của cơ cấu gọi là

Trang 25

Với n: số khâu động k: loại khớp động p k: số khớp loại k

R 0: số ràng buộc trùng r: số ràng buộc thừa s: số BTD thừa

Trang 26

4 Ý nghĩa của b c t do ậ Khâu d n và khâu bị d n

Số BTD cơ cấu là:

- …

Trang 27

III Phân tích Ơấu t o Ơ Ơấu thanh phẳng

Nguyên lý tạo thành cơ cấu

Một cơ cấu có W BTD là cơ cấu được tạo thành bởi W khâu dẫn và những nhóm có BTD bằng zero

Trang 28

1 Nhóm tĩnh định (tt)

h) g)

f) e)

d) c)

b) a)

a, b, c, d, e: Nhóm loại 2

f, g: Nhóm loại 3 h: Nhóm loại 4

Trang 29

2 Nguyên tắc tách nhóm tĩnh định

Khi tách nhóm tĩnh định phải theo nguyên tắc sau:

+ Chọn trước khâu dẫn và giá

+ Tách những nhóm ở xa khâu dẫn trước rồi dần đến những nhóm ở gần hơn + Sau khi tách nhóm, phần còn lại phải là một cơ cấu hoàn chỉnh hoặc khâu dẫn + Phải tách nhóm đơn giản trước, nếu không được thì mới tách nhóm phức tạp hơn (loại cao hơn)

Ví dụ : Tách nhóm tĩnh định cơ cấu động cơ diezen, cơ cấu bơm oxy

Trang 30

2 Nguyên tắc tách nhóm tĩnh định (tt)

Trang 31

2 Nguyên tắc tách nhóm tĩnh định (tt)

Trang 32

3 Nguyên tắc xếp loại cơ cấu

của cơ cấu là loại của nhóm Át-xua đó

của cơ cấu là loại của nhóm Át-xua có loại

cao nhất

Trang 33

Ví dụ : Tính BTD và xếp loại cơ cấu bốn khâu bản lề

Ta có: n = 3; p5 = 4; p4 = 0

-BTD cơ cấu:

W = 3n – (2p5 + p4) = 3.3 – (2.4 + 0) = 1

- Khâu dẫn: 1

- Tách nhóm: 32, 1

 Cơ cấu loại 2

Trang 34

Ví dụ : Tính BTD và xếp loại cơ cấu bơm oxy

Ta có: n = 5; p5 = 7; p4 = 0

-BTD cơ cấu:

W = 3n – (2p5 + p4) = 3.5 – (2.7 + 0) = 1

- Khâu dẫn: 1

- Tách nhóm: 5432, 1

 Cơ cấu loại 3

Trang 35

Ví dụ : Tính BTD và xếp loại cơ cấu máy bào ngang

Ta có: n = 5; p5 = 7; p4 = 0

-BTD cơ cấu:

W = 3n – (2p5 + p4) = 3.5 – (2.7 + 1) = 1

5

1

2

3 4

c) b)

1 1

2

3 4

Trang 36

IV Thay thế kh p cao bằng kh p thấp

- Trong cơ cấu phẳng, thường có khớp cao loại 4, để tách thành những nhóm tĩnh định như những cơ cấu phẳng toàn khớp thấp  thay thế các khớp cao thành

những khớp thấp nhưng vẫn đảm bảo được chuyển động của cơ cấu

W = 3 x 2 - (1 + 2 x 2) = 1 BTD W = 3 x 3 – (2 x 4) = 1 BTD

Trang 37

- Thay thế khớp cao bằng khớp thấp phải đảm bảo hai điều kiện

+ bậc tự do của cơ cấu không thay đổi

+ quy luật chuyển động không đổi

- Nguyên tắc: dùng 1 khâu hai khớp bản lề và đặt các bản lề tại tâm cong của các thành phần khớp cao tại điểm tiếp xúc

- Ví dụ: Thay thế khớp cao bằng khớp thấp ở cơ cấu cam cần lắc đáy bằng

- Sự thay thế khớp cao bằng khớp thấp không phải chỉ để xem xét nhóm tĩnh định

mà việc phân tích động học cơ cấu thay thế cho biết cả về định tính cũng như định lượng của cơ cấu thay thế tại vị trí đang xem xét

C

1 O

1

2

2 1

O1

3

Trang 38

B A

A

B A

A

B A

Một số khớp loại cao được thay thế bằng khớp thấp thường gặp

Định dạng
Số trang	38
Dung lượng	1,84 MB